醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)考試復(fù)習(xí)資料.doc

醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)（Z）1、X射線產(chǎn)生條件: 電子源高速電子流適當(dāng)?shù)陌形镔|(zhì)。2、X射線管發(fā)出的X射線是由連續(xù)X射線和標(biāo)識(shí)X射線兩部分組成的混合射線。3、連續(xù)X射線（又稱韌致輻射）：是高速電子流撞擊陽(yáng)極靶面時(shí)，與靶物質(zhì)的原子核相互作用而產(chǎn)生的、連續(xù)波長(zhǎng)的X射線(連續(xù)X射線)的過程。4、標(biāo)識(shí)放射（又稱特征輻射）：標(biāo)識(shí)X射線的波長(zhǎng)同陽(yáng)極靶原子的結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系，僅取決于陽(yáng)極靶物質(zhì)，與X射線產(chǎn)生過程中的其它因素?zé)o關(guān)。不同靶材料的輻射光子的能量和波長(zhǎng)也不同。每一種元素的標(biāo)識(shí)X射線的波長(zhǎng)是固定不變的。標(biāo)識(shí)輻射的X射線波長(zhǎng)是由躍遷的電子能量差決定的，與高速電子的能量（管電壓）無(wú)直接關(guān)系，主要決定于靶物質(zhì)的原子序數(shù)，原子序數(shù)越高，產(chǎn)生的標(biāo)識(shí)輻射的波長(zhǎng)越短。 5、X射線的基本特性：X射線的穿透作用、X射線的熒光作用、X射線的電離作用、X射線的熱作用、X射線的化學(xué)和生物效應(yīng)。6、X射線的質(zhì)：又稱線質(zhì)，表示X射線的硬度，即X射線穿透物體的能力與光子能量的大小有關(guān)，光子的能量越大穿透能力越強(qiáng)，越不容易被物體吸收。7、X射線的量：垂直于X射線束的單位面積上、單位時(shí)間內(nèi)通過的光子數(shù)稱為X射線的量。8、光電效應(yīng)：入射光子與原子的內(nèi)層電子作用時(shí)，將全部能量交給電子，獲得能量的電子擺脫原子核的束縛而成為自由電子（光電子），而光子本身整個(gè)被原子吸收的過程稱為光電效應(yīng)。9、在光電效應(yīng)過程中產(chǎn)生：（1）負(fù)離子（光電子、俄歇電子）；（2）正離子（丟失電子的原子）；（3）標(biāo)識(shí)X射線。10、X射線診斷中的光電效應(yīng)：（1）利在于可以產(chǎn)生高質(zhì)量X射線照片，一是因?yàn)樗划a(chǎn)生散射線，減少了照片灰霧，二是增加了射線對(duì)比度，光電效應(yīng)發(fā)生的概率與原子序數(shù)的4次方成正比，增加了不同組織之間的吸收差異。（2）弊在于入射光子的能量通過光電效應(yīng)全部被人體吸收了，加大了輻射損傷，為了減少輻射對(duì)人體的損害，經(jīng)常采用高千伏（高能量）攝影，減少光電效應(yīng)發(fā)生的概率。11、康普頓效應(yīng)：入射當(dāng)入射光子與原子的外層軌道電子（自由電子）相互作用時(shí)，光子的能量部分交給軌道電子，光子的頻率改變后發(fā)生偏轉(zhuǎn)以新的方向散射出去即散射光子，獲得足夠能量的軌道電子形成反沖電子，這個(gè)過程稱為康普頓效應(yīng)。12、光蛻變：能量在10MeV以上的X光子與物質(zhì)作用時(shí)發(fā)生光蛻變。13、X射線的衰減：X射線與物質(zhì)相互作用過程中，物質(zhì)吸收了X射線后，X射線強(qiáng)度的減弱，即為衰減。包括距離所致的擴(kuò)散衰減和物質(zhì)所致的吸收衰減。14、影響X線衰減的因素：（1） X線的能量：入射光子的能量越大，穿透力越強(qiáng)，光電效應(yīng)發(fā)生的概率下降，X線衰減越少，透過的X線強(qiáng)度越大。（2）吸收物質(zhì)的密度：吸收物質(zhì)的密度越大，X線衰減越大。人體的組織密度大致分為三類，即高密度組織、中等密度組織、低密度組織。 （3） 吸收物質(zhì)的原子序數(shù)：吸收物質(zhì)的原子序數(shù)越大，X線衰減越大。（4）吸收物質(zhì)的每克物質(zhì)的電子數(shù)越大，X線衰減越大。15、X射線的濾過分為固有濾過和附加濾過。16、X射線攝影基本原理：用膠片代替熒光屏，透過人體的X射線作用在膠片上，由于X射線的光化學(xué)作用，使膠片感光，因各組織器官的密度、厚度不同，對(duì)X射線的衰減不同，對(duì)膠片的感光程度也就不同，于是形成X射線影像。17、膠片主要感光材料：溴化銀 18、計(jì)算機(jī)圖像處理主要包括圖像增強(qiáng)（選擇性加強(qiáng)圖像中某些有用的信息，削弱或去除無(wú)用信息）、圖像恢復(fù)（力求恢復(fù)圖像的原來面貌）、圖像興趣區(qū)的定量估值與三維圖像重建等等。19、圖像增強(qiáng)：對(duì)比度增強(qiáng)（是圖像增強(qiáng)技術(shù)中比較簡(jiǎn)單但又十分重要的一種方法。如灰度變換法、直方圖調(diào)整法 ）、圖象平滑、圖象銳化、同態(tài)濾波、偽彩色與假彩色處理、代數(shù)運(yùn)算、幾何運(yùn)算。 20、數(shù)字減影血管造影（DSA）基本方法：時(shí)間減影、能量減影、混合減影。21、能量減影條件：利用碘在33keV附近對(duì)X線衰減系數(shù)有明顯的差異而進(jìn)行 。22、影像板(IP板)：（1）表面保護(hù)層：防止PSL物質(zhì)在使用過程中受到損傷。它不能隨外界的溫度、濕度的變化而發(fā)生變化，并在非常薄的條件下能彎曲、耐磨損、透光率高。常用聚酯樹脂類纖維制造這種保護(hù)層。（2）PSL物質(zhì)層：將PSL物質(zhì)混于多聚體溶液中，涂在基板上，干燥而成。（3）基板：基板的作用是保護(hù)PSL物質(zhì)層免受外力的損傷。要求具有很好的平面性、適度的柔軟性及機(jī)械強(qiáng)度，材料是聚酯樹脂纖維膠膜，厚度在200350um。（4）背面保護(hù)層：防止使用過程中成像板之間的摩擦損傷，其材料與表面保護(hù)層相同。23、體素：指在受檢體內(nèi)欲成像的斷層表面上，按一定大小和一定坐標(biāo)人為地劃分的很小的體積元。24、像素：指在圖像平面上劃分的很小的小單元，它是構(gòu)成一幅圖像的最小點(diǎn)，是構(gòu)成圖像的基本單元。25、CT=k(u-uw)/uwCT值：CT影像中每個(gè)像素所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)X射線線性平均衰減量大小的表示。26、窗口技術(shù)：指CT機(jī)放大或增強(qiáng)某段范圍內(nèi)灰度的技術(shù)。窗寬=CTmax - CTmin 窗位=（CTmax + CTmin ）/2 27、窄窗寬：適用于軟組織部位，如腦和腹部。寬窗寬：適用于對(duì)比度較大的部位，如肺和骨骼。28、螺旋CT的優(yōu)勢(shì)：一次屏息完成掃描、減少部分容積效應(yīng)、無(wú)間隙、疊加影像任意重建無(wú)需額外投照、為3D重建提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。29、層厚選擇【選擇適當(dāng)層厚是為達(dá)到邊緣銳利度(空間分辨率)和噪聲的平衡，因?yàn)樗麄兿嗷ブ萍s】對(duì)CT機(jī)的影響：（1）層厚厚：低噪聲、更好的密度分辨率、邊緣銳利度(空間分辨率)較差、部分容積效應(yīng)。（2）層厚薄：高噪聲、密度分辨率差、更好的邊緣銳利度(空間分辨率)）、無(wú)部分容積效應(yīng)。30、磁共振成像（MRI）原理：利用射頻電磁波對(duì)置于磁場(chǎng)中的含有自旋不為零的原子核的物質(zhì)進(jìn)行激發(fā)，發(fā)生核磁共振，用感應(yīng)線圈采集共振信號(hào)，經(jīng)處理，按一定數(shù)學(xué)方法建立的數(shù)字圖像。 31、MRI應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的優(yōu)勢(shì)：利用人體氫質(zhì)子的MR信號(hào)成像，從分子水平提供診斷信息；任意截面成像；軟組織圖象更出色；不受骨偽影的影響；無(wú)電離輻射,一定條件下可進(jìn)行介入MRI治療。 32、旋進(jìn)也稱進(jìn)動(dòng)：描述的是具有角動(dòng)量的物體或體系在外力矩作用下，其角動(dòng)量發(fā)生改變的現(xiàn)象。角動(dòng)量的改變包括兩方面，一是大小改變，二是方向改變。旋進(jìn)是角動(dòng)量方向發(fā)生連續(xù)改變的現(xiàn)象。33、核磁共振現(xiàn)象中的共振吸收：用RF電磁波對(duì)樣品照射，如果RF電磁波的能量剛好等于原子核能級(jí)劈裂的間距時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)樣品中的原子核強(qiáng)烈吸收電磁波能量，從劈裂后的低能級(jí)向相鄰的高能級(jí)躍遷的現(xiàn)象。34、磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度均為表征磁場(chǎng)性質(zhì)（即磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向）的兩個(gè)物理量。35、縱向馳豫時(shí)間（T1）：縱向恢復(fù)時(shí)間是由于被激發(fā)的反平行于靜磁場(chǎng)的質(zhì)子恢復(fù)到平行狀態(tài)，所以縱向磁化增大。弛豫快慢遵循指數(shù)遞增規(guī)律，把從0增大到最大值的63%的所需時(shí)間。36、橫向馳豫時(shí)間（T2）：橫向衰減是由于相位同步質(zhì)子的又開始變得不同步,所以橫向磁化減小。弛豫快慢遵循指數(shù)遞減規(guī)律，把從最大下降到最大值的37%的時(shí)間定義為橫向馳豫時(shí)間。37、T1 、T2的物理學(xué)意義及生物學(xué)意義（P108）。38、馳豫過程的綜合表示（三種運(yùn)動(dòng)的綜合過程）：磁化矢量的旋進(jìn)、縱向磁化的逐漸增大過程、橫向磁化的逐漸減小過程。（如圖一所示）39、MRI圖像特點(diǎn)：主要反映組織間的信號(hào)強(qiáng)度（1）T1加權(quán)像：反映組織間T1的差別，有利于觀察解剖結(jié)構(gòu)（2）T2加權(quán)像：反映組織間T2的差別，顯示病變組織好40、加權(quán)圖像：為了分析圖像的方便，希望一幀MRI的斷面圖像主要由一個(gè)成像參數(shù)（、T1、T2）決定，這就是MRI中圖像加權(quán)的概念。41、K空間:抽象的頻率空間,是一個(gè)以空間頻率為坐標(biāo)軸的空間坐標(biāo)系所對(duì)應(yīng)的空間。42、K空間的空間頻率分布是中心頻率為零，距中心頻率越遠(yuǎn)，頻率越高。43、K空間的性質(zhì)：儲(chǔ)存在K空間不同位置的MR信號(hào)對(duì)圖像的貢獻(xiàn)不同。中心部分對(duì)應(yīng)的MR信號(hào)空間頻率低，幅度大，主要形成圖像對(duì)比度。外圍部分對(duì)應(yīng)的MR信號(hào)空間頻率高，幅度小，主要形成圖像的分辨力。44、磁共振成像質(zhì)量：（1）內(nèi)部因素：由生物組織的種類及生理、生化特性決定，如T1、T2、化學(xué)位移、生理運(yùn)動(dòng)、相鄰組織的位置、大小等。（2）外部因素：脈沖序列對(duì)圖像質(zhì)量的影響;脈沖序列類型;TR、TE、TI;順磁性造影劑；激勵(lì)脈沖的偏轉(zhuǎn)角。45、磁場(chǎng)修正的方法有兩種，其一可在磁場(chǎng)適當(dāng)部位加入金屬材料(在設(shè)備安裝過程中，一次性安裝，調(diào)試完成的)。其次可采用補(bǔ)償線圈的方法來實(shí)現(xiàn)(比較靈活，可在MRI裝置運(yùn)行中由主控系統(tǒng)調(diào)試完成)。 46、放射性核素顯像（RNI）本質(zhì)：就是體內(nèi)放射性活度分布的外部測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果以圖像的形式顯示出來。 47、RNI不可替代性依據(jù)：RNI可以獲取定性、定量、定位的生物體內(nèi)物質(zhì)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。48、核素：凡是具有一定原子序數(shù)、一定質(zhì)量數(shù)和一定能量狀態(tài)的各種原子，統(tǒng)稱為核素。 49、同位素：具有相同原子序數(shù)，但質(zhì)量數(shù)不同的核素稱為同位數(shù)。 50、同質(zhì)異能素：凡具有相同的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)，處于不同能量狀態(tài)的一類核素，它們彼此稱為同質(zhì)異能素。51、放射性核素或其標(biāo)記化合物應(yīng)用于示蹤的兩個(gè)基本根據(jù)：（P144）。52、半衰期 ：（1）物理半衰期符號(hào) T1/2，在單一的放射性核素衰變過程中，放射性活度降至原有值一半時(shí)所需要的時(shí)間，稱為物理半衰期，簡(jiǎn)稱半衰期（ T1/2 ）。 （2）生物半衰期符號(hào)Tb，是指進(jìn)入生物機(jī)體內(nèi)的放射性核素，由于生物代謝過程從體內(nèi)排出到原來放射性活度的一半時(shí)所需要的時(shí)間。 （3）有效半衰期符號(hào)Te，進(jìn)入生物機(jī)體內(nèi)的放射性核素由于放射性衰變及生物代謝的共同作用，該放射性核素的活度減少到一半所需的時(shí)間稱為有效半衰期。即放射性核素被引入生物機(jī)體內(nèi)時(shí)，放射性活度一方面按衰變規(guī)律減少，另一方面還會(huì)通過生物代謝排出。 53、放射性活度（又稱放射性強(qiáng)度）：是一定量的放射性核素在一個(gè)很短的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的核衰變數(shù)除以該時(shí)間間隔。也就是單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的衰變的原子核數(shù)。放射性活度的單位：貝克（ Bq ）、居里（Ci ）。54、射線能譜：把射線在閃爍能譜儀中產(chǎn)生的脈沖高度譜。55、臨床醫(yī)學(xué)中測(cè)量射線能譜主要意義：（1）測(cè)定某種放射性同位素的特定能量射線的計(jì)數(shù)率（2）檢定放射性同位素或放射性藥物56、閃爍計(jì)數(shù)器是射線探測(cè)的基本儀器，它由閃爍體、光學(xué)收集系統(tǒng)和光電倍增管組成。其測(cè)量原理是：射線在晶體內(nèi)產(chǎn)生熒光，利用光導(dǎo)和反射器組成的光收集器將光子投射到光電倍增管的光陰極上，擊出光電子，光電子在光電倍增管內(nèi)被倍增、加速，在陽(yáng)極上形成電流脈沖輸出，電流脈沖的高度與射線的能量成正比，電流脈沖的個(gè)數(shù)與輻射源入射晶體的光子數(shù)目成正比，即與輻射源的活度成正比。57、符合探測(cè)原理：兩個(gè)相對(duì)的閃爍探頭加符合電路組成湮滅符合探測(cè)裝置。上述兩個(gè)方向相反的光子若同時(shí)分別進(jìn)入這兩個(gè)探頭，通過符合電路形成一個(gè)信號(hào)而被探測(cè)到。湮滅輻射發(fā)生的位置限于這兩個(gè)探頭的有效視野內(nèi)，凡在此視野外或在此視野內(nèi)發(fā)生的湮滅輻射，所產(chǎn)生的兩個(gè)光子不能同時(shí)進(jìn)入兩個(gè)探頭者，都不能形成符合信號(hào)，因而不能被記錄，此即符合檢測(cè)原理。 58、超聲波：頻率高于20000Hz的聲波。59、超聲波的分類：（1）按振動(dòng)方式分：縱波和橫波（2）按頻率高低分：低頻超聲（12.75MHz）;中頻（常規(guī)用，310MHz）；高頻超聲（1220MHz）；超高頻超聲（大于20MHz)（3）按發(fā)射方式分：連續(xù)波與脈沖波60、超聲的物理特性：（1） 指向性（2） 反射、折射、散射和繞射（3） 吸收與衰減（4）分辨力與穿透力（5）多普勒效應(yīng)61、超聲成像的基本原理：聲阻抗特性、聲衰減特性、多普勒效應(yīng)62、聲阻抗(z)=介質(zhì)密度()聲速(c)，Z0.1%即可產(chǎn)生反射 63、兩種介質(zhì)內(nèi)聲速不同可產(chǎn)生折射現(xiàn)象 64、人體組織的聲學(xué)特征：無(wú)回聲（無(wú)反射型）膽汁、尿液、血液；低回聲（少反射型）肝、脾；強(qiáng)回聲（多反射型）血管壁、結(jié)石；極強(qiáng)回聲（全反射型）肺、胃腸道。65、血流速度大小的提取方法有三種：（）過零檢測(cè)法 （）平均頻率解調(diào)（）頻譜分析方法。 圖一66、超聲多普勒彩超的基本工作過程：(1) 發(fā)射固定頻率的脈沖/連續(xù)式超聲波。 (2) 提取頻率已變的回聲。(3) 將回聲頻率與發(fā)射波頻率f相比,獲得多譜勒頻移fD,取正負(fù)值。67、血流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的彩色顯示方法速度方式、方差方式、功率方式68、脈沖重復(fù)頻率的二分之一,即PRF/2, 稱為尼奎斯特頻率極限。69、電離：原子的軌道電子逸離原子的過程。（分為直接電離和間接電離） 70、（1）直接致電離粒子：電子、質(zhì)子、粒子等（2）間接致電離粒子：